Связаться с приемной комиссией
Меню раздела
Основное меню
Менделеевский университет стал обладателем современной исследовательской установки по получению полых волокон, аналогов которой нет ни в одном из российских мембранных центров, получившую имя «Шагалочка».
Почему «Шагалочка»? Название установки совмещает в себе дань уважения великому художнику Марку Шагалу, символизируя не только научный потенциал лаборатории, но и стремление к коллаборации науки и искусства, объединенных в рамках направления Science&Art, а также отражает тот факт, что эта установка - небольшой, но значимый шаг, открывающий широкие перспективы для научных исследований и разработок.
Теперь Менделеевский университет может осуществлять полный цикл работ, начиная с изготовления газоразделительных материалов и заканчивая формированием готовых изделий для поставки промышленным партнерам. Это позволит решать разнообразные задачи в этой области.
Установка представляет собой технологическую линию, способную формировать половолоконные газоразделительные мембраны со скоростью до 150 метров в минуту. По своим масштабам и функциональности она может быть отнесена к полупромышленным/опытно-промышленным.
«На этой установке мы можем получать волокно, которое может интегрироваться в огромные модули- полтора метра в высоту и чуть меньше полуметра диаметром. У мембранного модуля есть такая характеристика, как площадь мембраны- она отвечает за производительность. И вот, площадь, которая может поместиться в одном кубическом метре мембранного аппарата в случае использования полого волокна реализуется максимально эффективно. То есть это способ упаковки мембран- не в виде плоских круглых или прямоугольных кусков или в виде рулонных вариантов компоновки, а полое волокно, толщиной всего лишь несколько сотен микрометров и с маленьким сечением внутри. При такой, казалось бы, хрупкости оно выдерживает давление в полости над мембранной порядка 30-40 атмосфер и высокие температуры, которые могут быть использованы для выделения сероводорода из природного газа в наших южных месторождениях на Черном море или для решения более простых задачи для мембранщика — это обогащение воздуха кислородом или азотом, в зависимости от того, какой полимер мы используем. В этот достаточно небольшой исследовательский реактор мы можем загружать новые варианты смеси полимерных материалов, для того чтобы получать мембраны и дальше интегрировать туда различные наночастицы: графен или полуорганические кремнеземы, которые, скажем так, тоже могут изменять транспортные свойства и характеристики полимерного материала, как такового», - Илья Воротынцев, профессор Менделеевского университета.
Установка "Шагалочка" обладает возможностями, разработанными с учетом специальных требований РХТУ. Она позволяет проводить гибкие эксперименты и производить различные типы полых волокон, используя широкий спектр полимеров «настраивая» таким образом характеристики мембран.
Данная технология имеет потенциал для применения в различных отраслях промышленности:
- Энергетическая отрасль: Улавливание диоксида углерода из дымовых газов тепловых электростанций (ТЭС);
- Газодобывающая отрасль: Переработка природного газа с целью удаления примесей кислых газов (диоксид углерода, сероводород);
- Аэрокосмическая отрасль: Получение и концентрирование водорода, рекуперация ксенон;
- Производства, требующие создания инертных сред: Концентрирование азота из воздуха.
Про то как работает оборудование, рассказал старший научный сотрудник лаборатории SMART Полимерных материалов и технологий, Артем Атласкин: «Установка оснащена реакторами приготовления полимерной композиции и реакторами формования. Одна из уникальных особенностей установки заключается в том, что она оснащена двумя наборами реакторов для опытно-промышленного производства — это, собственно, большой реактор приготовления и большой реактор формования, каждый из них объемом по 30 литров, и реакторами для исследовательских задач, т.е. для подбора рецептуры приготовления полимерной композиции и отработки технологии получения волокна — это маленькие реакторы по 3 литра. В начале работы готовится смесь полимера, растворителя и осадителя, которая доводится до необходимой кондиции- состояния густой жидкости, похожей по консистенции на мёд, и далее она поступает в узел формования, оснащенный тремя фильерами, где выполнены очень тонкие отверстия для подачи полимера. Внутри этой трубочки тонкой струйкой подаётся поток воды, для того чтобы формировать, как раз, именно, полое волокно. Далее оно попадает в осадительную ванну, где принимает окончательную форму. С помощью системы барабанов и колёс происходит отмывка волокна в ванне, и после этого оно поступает на барабан намотки. В целом, на этой стадии заканчивается процесс формирования, дальше мы занимаемся уже постобработкой и отмывкой для использования волокна в изготовлении готовых мембранных модулей».
Компания Газпром проявила заинтересованность в использовании результатов исследований, проводимых в лаборатории. В частности, компания рассматривает возможность применения разработок на Чаяндинском месторождении.
